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原电池电解池教案

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理解电解原理,会判断电解池、电极产物、电极周围溶液ph值及整个溶液ph值的变化。一起看看原电池电解池教案!欢迎查阅!

原电池电解池教案1

教学重点、难点

重点:理解电解原理和以电解cucl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。

难点:理解电解原理,非惰性电极作阳极对电解产物的判断,电解原理的应用。

教学过程

(第一课时)

教师活动

学生活动

设计意图

【复习提问】在本章的第一节,我们学习了原电池的有关知识,请同学们回忆一下,构成原电池的条件是什么呢?

【总结】构成原电池的条件:

1、活泼性不同的两个电极;

2、电解质溶液;

3、要有导线,形成闭合回路;

思考,回答

原电池是把化学能转化为电能的装置,电解池则相反。复习是为了巩固原电池的组成条件及电极反应,两极判断,为电解cucl2溶液的实验做好对照。

【讲述】原电池是把化学能转变成电能的装置,电解池则相反,下面就来讨论有关电解池的问题。

【板书】一、电解原理

【实验4-2】(教师讲解,学生实验)

【讲述】在实验中规定:与直流电源负极相连的电极叫阴极;与直流电源正极相连的电极叫阳极。

【引导】1、实验观察要点:(1)阴极上的现象(2)阳极上的现象(3)阴极区溶液中的现象2、能使湿润的淀粉-ki试纸变蓝的气体,应是学过的什么气体?

【总结】实验现象:电流表的指针发生偏转,阴极石墨棒周围cucl2溶液绿色加深,阳极石墨棒周围的cucl2溶液绿色变浅;阴极石墨棒上覆盖了一层红色固体,阳极石墨棒上有气泡产生,同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色。

实验结论:在通直流电的条件下,溶液里的cucl2发生了下列反应:

cu生成于阴极的石墨棒上,cl2生成于阳极的石墨棒上。

【设问】为什么会有这样的结果呢?

【学生讨论】1、通电前溶液中存在哪些离子?这些离子是如何运动的?

2、接通直流电后,原来的离子

运动发生了怎样的改变?

3、有关离子在两极发生了什么样的反应?

【板书】

通电前:cucl2=cu2++2cl-

通电后:

阳极:2cl--2e-=cl2↑(发生氧化反应)

阴极:cu2++2e-=cu(发生还原反应)

总反应化学方程式:

【设问】在cucl2溶液中有自由移动的cu2+、cl-、h+、oh-,为什么只有cu2+、cl-得失电子,而h+、oh-却不能在两极上得失电子呢?

【讲述】电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的,我们称之为放电顺序,放电顺序涉及到多种因素(故阴、阳离子在电极上的放电顺序并不是绝对的),我们在中学阶段只要求掌握:

阳离子放电顺序:按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子越容易得电子(被还原)。

阴离子放电顺序:s2->i->br->cl->oh->含氧酸根离子。

【讲述】cucl2溶液在外加电场的作用下,在阴阳两极发生了氧化还原反应,我们把这个过程叫做电解。

【板书】电解:使电流通过电

解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。

原电池电解池教案2

学习目标

1.习巩固原电池及电解质的有关知识。

2.掌握电解的基本原理。

学习过程

一、自学探究

1.电解质是指在_____________能够导电的_______________。

2.电离是指电解质_____________或__________状态下离解成____________过程。

3.电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动;在外电源的作用下,形成_________移动而导电。在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解,电离是__________的前题。

4.分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。研究两池的关系(结构、原理)。

(1)原电池由__________ _______组成。较活泼的金属是_____极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_______极。

(2)电解池由_____ _____ ______组成,其中与外电源的正极相连的极板叫____极,与外电源的负极相连的极板叫_____极。

(3)原电池是把______能转化为________能的装置。电解池是把______能转化为________能的装置。在能量转化过程中,都发生了__________反应。

3.右图的装置会出现什么现象?依据是什么?并完成电极反应式

和总反应式。

二、总结与评价

[总结]

使电流通过电解质溶液,而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫电解。电离是电解的前提。电解质的导电过程即是被电解过程。

[评价]

1.下列说法或实验现象的描述不正确的是( )。

A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡

B.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁

C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速度加快

D.与电源负极相连的是电解槽的阴极

2.100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( )。

A.加入适量的6mol/L的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液

C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液

3.用两支惰性电极插入500mLAgNO3 溶液中,通电电解。当电解液的PH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氯气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是( )。

A.27mg B.54mg

C.108mg D.216mg.

4.A、B、C是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为( )。

① 当A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解。

② 电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)。

A.A>B>C B.B>C>A

C. C>A>B D.B>A>C

第一节 电解原理(二)

学习目标

1.用电解原理,了解铜的精炼及电镀铜的基本方法。

2.掌握一定条件下的阴、阳离子放电(即微粒得失电子的能力)先后顺序。

学习过程

一、自学探究

1.填写下列空白:

⑴ 电解通电时,电子从电源的_____极沿导线流入电解池的_____极,在阴极区氧化性强的微粒先得电子,被_________。同时,电子又从电解池的________流出,沿导线流回电源的正极,即在阳极区还原性强的微粒(包括极板)先_______电子被_______。

⑵ 当极板材料(阳极)为 Pt 或C时,还原性非常弱,此条件不被氧化称为______电极。当极板材料(阳极)为Cu等金属(除了Pt和C),还原性强,易_______电子,易被氧化称为_______电极。

阴离子放电顺序:S2- > I- > Br- >Cl- > OH- > 含氧酸根> F-

阳离子放电顺序:Ag+ > Hg 2+> Fe 3+> Cu 2+ >H+> Pb 2+ >Sn 2+ >Fe 2+ >Zn 2+>

Al 3+ >Mg 2+>Na+ >Ca 2+ >K+

1.当镀层金属作___极,含有镀层金属离子的电解质为电解液,把待镀金属制品浸入电镀液为____极时的电解即为_________。电镀时,由于两极得失电子相同,所以理论上电解液的浓度保持_________。

2.为什么很多器件是镀铜的,镀层被破坏,结果会怎样?

二、总结与评价

[总结]

1.电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极,待镀金属制品为阴极,含镀层金属离子为电镀液。

2.电镀过程的特点:①牺牲阳极;②电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;③在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH—一般不放电。

[评价]

1.用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶液,溶液的PH值保持不变的是( )。

A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl

2.下列关于铜电极的叙述,正确的是( )。

A.铜锌原电池中铜是正极

B.用电解法精炼粗铜时,铜作阳极

C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极

D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极

3.将两个铂电极插入500ml Cu SO4溶液中,进行电解。通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液的体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为( )。

A.4×10-3 mol/L B.2×10-3 mol/L C.1×10-3 mol/L D.1×10-7 mol/L

4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是: H2 + 2 NiO(OH)2 2Ni(OH)2 根据此反应式,判断下列叙述正确的是( )。

A. 电池放电时,电池负极周围溶液的OHˉ不断增大

B.电池放电时,镍元素被氧化

B. 电池充电时,氢元素被还原

D.电池放电时,氢气是负极

5.在外界提供相同电量的条件,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为( )。

A.1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g

6.关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题,化学界

有两种不同的观点:

观点一:“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。

观点二:“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定,

证明电解氯化铜溶液时PH值的变化如图所示曲线关系。请回答下列问题:

(1)电解前氯化铜溶液的PH处于A点位置的原因是:(用离子方程式说明)

(2)“理论派”所持观点的理论依据是:

(3)“实验派”的结论是: ,他们所述“精确的实验”是通过 确定的。

(4)你持何种观点,你所持观点的理由是:

(从化学原理加以说明)

原电池电解池教案3

1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气

【科学探究】电解饱和食盐水

【思考题】

1)通电前,饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?

2)在电解装置中,可否选用铜作阴阳极的电极材料,为什么?

3)通电后,溶液中的离子运动发生了什么变化?

4)溶液中的na+是否可能被还原为金属钠,为什么?

5)电解后,在阴极区和阳极区分别得到产物是什么?如何证明。

【讲述】电解饱和食盐水的原理跟电解cucl2水溶液相同,食盐水中的naoh和h2o发生电离。

【演示】电解饱和食盐水

【学生回答,教师板演】

通电前:nacl=na++cl-

h2o?h++oh-

通电后:阴极(石墨):na+、h+移向阴极,h+优先放电:

2h++2e-=h2↑(还原反应)

阳极(石墨):cl-、oh-移向阳极,cl-优先放电:

2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)

【小结】在阴极:由于:

2h++2e-=h2↑,h+不断被消耗,促进h2o?h++oh-向右移动,破坏了水的电离平衡,c(oh-)的浓度相对地增大了,因此,在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。

【提问】总的电解化学方程式怎么写?

【板演】

【讲述】工业生产时,这个反应在电解槽中进行。

【过渡】电解cucl2溶液,用惰性材料做电极,(pt或c)电极本身不参加氧化还原反应。因此,两极上的反应只是溶液中的阴、阳离子放电,发生氧化还原反应。

若将两个电极换成活泼材料的电极,情况将会怎样呢?

【板书】2、电镀

电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。(其中金属叫镀件,薄层叫镀层。)

【设问】如果想在fe板上镀铜,请分析镀件是什么?镀层金属是什么?电镀液应选用什么化合物?

【补充实验】铁钉上镀铜。

【思考与交流】铁钉上电镀铜与电解氯化铜溶液有什么不同?

电镀铜

电解氯化铜溶液

能量变化

将电能转变为化学能

将电能转变为化学能

阳极材料

镀层金属(铜)

石墨

阴极材料

待镀件(如无锈铁钉)

石墨

阳极变化

铜溶解

溶液中cl-在阳极氧化为cl2

阴极变化

溶液中的cu2+在阴极析出

溶液中的cu2+在阴极析出

电解质溶液及其变化

cuso4溶液电镀过程中,溶液浓度不变。

cucl2溶液电解过程中,溶液浓度逐渐减小。

【小结、板书】电镀时应选用

阴极:镀件→待镀金属

阳极:镀层金属

电镀液:含有镀层金属离子的溶液。

【讲述】电解原理还可以利用于金属的冶炼。

【板书】3、电冶金

【讲述】金属冶炼就是使金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来。由于电解是最强有力的氧化还原手段,所以电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼象钠、钙、镁、铝这样的活泼金属,电解法几乎是唯一可行的方法。

【板演】通电后:

阴极(石墨):na+移向阴极:

2na++2e-=2na(还原反应)

阳极(石墨):cl-移向阳极:

2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)

总反应:

【练习,学生板演】工业上冶炼铝时,是电解纯净的氧化铝和冰晶石的熔融体(助熔剂),试写出电极反应式和总的化学方程式。


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